JP6619899B1 - Twisted conductive wire - Google Patents
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Abstract
【課題】偏心コイル巻き導線12における単位コイル線部7およびオフセットコイル線部8から構成した撚回型電導線1Aを提供する。【解決手段】単位コイル線部7の第1中心部7aとオフセットコイル線部8の第2中心部8とは、互いに反対方向に変位した状態に配置している。このため、単位コイル線部7とオフセットコイル線部8とが同芯で密接状態に配置されたものと異なり、偏心コイル巻き導線12の良好な放熱性を確保するとともに、電磁気誘導作用の影響を低減して電力損失を抑制し、併せて偏心コイル巻き導線12の優れた可撓性および屈曲性を実現する。【選択図】図3Kind Code: A1 Abstract: A twisted conductive wire 1A comprising an unit coil wire portion 7 and an offset coil wire portion 8 in an eccentric coil winding wire 12 is provided. A first central portion of a unit coil wire portion and a second central portion of an offset coil wire portion are arranged so as to be displaced in directions opposite to each other. Therefore, unlike the unit coil wire portion 7 and the offset coil wire portion 8 which are arranged concentrically and in close contact with each other, good heat radiation of the eccentric coil winding wire 12 is ensured, and the influence of the electromagnetic induction action is reduced. The eccentric coil winding conductor 12 achieves excellent flexibility and bendability by reducing the power loss. [Selection diagram] FIG.
Description
本発明は電気系統に配索される電線の改良に係り、とりわけ、高電気容量を必要とする撚回型電導線に関する。 The present invention relates to an improvement of electric wires routed in an electric system, and more particularly to a twisted conductive wire that requires a high electric capacity.
自動車業界では、電装品への電力供給のため、種々の電線が接続用のワイヤーハーネスとして使用されている。この種の適用例としては、ABS(アンチロック・ブレーキング・システム)、EPB(エレクトリック・パーキングブレーキ)、AVS(アダプティブ・バリアブル・サスペンションシステム)やWSS(ホイール・スキッドシステム)等に対するセンサーへの接続がある。 In the automobile industry, various electric wires are used as wire harnesses for connection in order to supply electric power to electrical components. Examples of this type of application include connection to sensors for ABS (anti-lock braking system), EPB (electric parking brake), AVS (adaptive variable suspension system), WSS (wheel skid system), etc. There is.
将来的な適用としては、EMB(エレクトリック・モータブレーキ)に対するセンサーへの接続がある。また、他の適用例としては、コンピュータを内蔵した電子制御ユニット(ECU)と各種の車載センサーとの接続に用いられている。 Future applications include connection to sensors for EMB (electric motor brakes). As another application example, it is used for connection between an electronic control unit (ECU) incorporating a computer and various in-vehicle sensors.
自動車うちでもEV車やPHEV車などの蓄電池を電源とする車両では、回転速度の変速調整を図るため、インホイールモータなどの駆動モータに高電気容量で給電する必要がある(特許文献1参照)。このため、駆動モータへの電力線を多芯積層電線とし、真円形状に近くて崩れ難く、かつ変形し難い稠密充填として構成する必要がある(特許文献2〜5参照)。
Among vehicles, EVs, PHEV vehicles, and other vehicles that use a storage battery as a power source need to supply power to a drive motor such as an in-wheel motor with a high electric capacity in order to adjust the rotational speed (see Patent Document 1). . For this reason, the power line to the drive motor is a multi-core laminated electric wire, and it is necessary to configure it as close-packed packing that is close to a perfect circle shape and hardly deforms (see
ちなみに、特許文献2の撚線導体では、複数層から成る外層を有し、外層の各層は複数本の素線を同一周円上に配設されている。外層において、各層を構成する素線の数は全て同一で、各層の素線の直径も同一寸法に設定している。この構造により、素線の接触面での滑り現象が起き難く、撚り戻りが生じ難く、撚り目の開きも起き難くしている。
Incidentally, the stranded wire conductor of
電気機器や電気設備系統への適用時、電力線を集合線として利用した場合、表皮ないし近接効果に起因する渦電流の発生を抑制して、電力伝送効率が低下しないようにする必要がある(特許文献6参照)。 When applied to electrical equipment and electrical equipment systems, when power lines are used as a collection line, it is necessary to suppress the generation of eddy currents due to skin or proximity effects so that power transmission efficiency does not decrease (patents) Reference 6).
しかしながら、近時の自動車業界では車両の軽量化に重点をおく傾向が主流となっている。この観点から電線に対する軽量化も要請されており、特許文献1〜6のように配索電線を用いたものでは、高屈曲性能の確保を目指すものの、高電気容量化を確保した軽量化という観点からは不十分である。
また、特許文献6に記載された密巻きコイル導線では、コイル導線に生じるジュール熱によりコイル導線内に熱が籠もり易く、長期使用に伴ってコイル導線が過剰な昇温状態となる虞がある。
However, in the recent automobile industry, a tendency to focus on weight reduction of vehicles has become mainstream. From this point of view, a reduction in the weight of the electric wire is also demanded. In the case of using the wiring wires as in
Further, in the closely wound coil conductor described in
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、軽量化を図りつつ高電気容量化の給電を可能とした上で、可撓性および屈曲性をともに向上させ、併せて過剰な昇温状態となることのない撚回型電導線を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is to improve the flexibility and bendability of the power supply while making it possible to supply power with a high electric capacity while achieving weight reduction. An object of the present invention is to provide a twisted conductive wire that does not reach a temperature rise state.
本発明に係る撚回型電導線では、単一ピッチの単位コイル線部は、第1中心部を有し、第1中心部から所定方向回りの外方に螺旋状を成すようにループ状に曲成し、その終端部をループ端部とする。配列コイル線部は、単位コイル線部の多数を一定で限られた微小な間隔で、一定の直線に沿った長手方向に並べて配置(並列配置)することにより構成されている。 In the twisted conductive wire according to the present invention, the unit coil wire portion having a single pitch has a first central portion, and is formed in a loop shape so as to form a spiral outward from the first central portion around a predetermined direction. It bends and its end is the loop end. The array coil wire portion is configured by arranging a large number of unit coil wire portions in a longitudinal direction along a certain straight line at a small and constant interval (parallel arrangement).
長手方向に伸縮自在な偏心コイル巻き導線は、隣り合う単位コイル線部のうち一方のループ端部と他方の第1中心部とを一体的に連結する単一のオフセットコイル線部を有する。このオフセットコイル線部は、長手方向に垂直な方向に沿って変位した状態に配置され、かつ単位コイル線部の螺旋巻き方向と同一方向に巻回された螺旋状を成して第2中心部を有している。 The eccentric coil winding wire that is extendable in the longitudinal direction has a single offset coil wire portion that integrally connects one loop end portion and the other first central portion of adjacent unit coil wire portions. The offset coil wire portion is arranged in a state displaced along a direction perpendicular to the longitudinal direction , and forms a spiral shape wound in the same direction as the spiral winding direction of the unit coil wire portion. have.
偏心コイル巻き導線は、撚線を複数層に積層された複数の多芯積層部を有し、複数の多芯積層部うち中心部の多芯積層部の外周縁に外接触状態に設けた外側の多芯積層部を複数本撚回して配置して成る。多芯積層部の各層は同芯的に配置されており、各層の撚線の線径寸法が多芯積層部の内層から外層にゆくに従って漸増するように設定されている。 The eccentric coil winding wire has a plurality of multi-core laminated portions in which twisted wires are laminated in a plurality of layers, and is provided on the outer peripheral edge of the multi-core laminated portion at the center of the plurality of multi-core laminated portions in an outer contact state. A plurality of multi-core laminated parts are twisted and arranged. Each layer of the multi-core laminate is arranged concentrically, and the diameter of the stranded wire of each layer is set so as to gradually increase from the inner layer to the outer layer of the multi-core laminate.
上記構成では、単位コイル線部の第1中心部とオフセットコイル線部の第2中心部とは、長手方向に垂直な方向に変位した状態に配置されている。
これにより、単位コイル線部とオフセットコイル線部とのうち、電流の流れが互いに逆方向となる線部分(線領域)が少なくなる上に、これら線部分が長手方向に対して上下に大きく離間する。このため、上述の線部分に逆方向に生じる電磁誘導作用の影響を少なくして電力損失の低下を抑制することができる。
In the above configuration, the first center portion of the unit coil wire portion and the second center portion of the offset coil wire portion are arranged in a state of being displaced in a direction perpendicular to the longitudinal direction .
As a result, the unit coil wire portion and the offset coil wire portion have fewer wire portions (line regions) in which the current flows in opposite directions, and these wire portions are greatly separated from each other in the longitudinal direction. To do. For this reason, the influence of the electromagnetic induction effect produced in the reverse direction on the above-described line portion can be reduced, and the reduction in power loss can be suppressed.
単位コイル線部とオフセットコイル線部とを長手方向に垂直な方向に変位して配置したことに伴い、単位コイル線部の頂部とオフセットコイル線部の頂部とが互いに逆方向に突出して外部に晒される状態となる。
この結果、偏心コイル巻き導線に発生するジュール熱は、上述の頂部を介して外部に効果的に放出される。すなわち、これら頂部が放熱フィンとしても働き、長期使用に伴なっても、偏心コイル巻き導線内に熱が籠もらず、偏心コイル巻き導線が過剰な昇温状態になることがない。
There accompanied the unit coil wire portion and an offset coil wire unit that is arranged displaced in a direction perpendicular to the longitudinal direction, the outside and the top of the top of the unit coil wire portion and an offset coil wire portions projecting in opposite directions It will be in a state exposed to.
As a result, Joule heat generated in the eccentric coil winding is effectively released to the outside through the top portion. That is, these top portions also function as heat radiating fins, and even when used for a long period of time, heat is not trapped in the eccentric coil winding wire, so that the eccentric coil winding wire is not excessively heated.
また、偏心コイル巻き導線は、撚線が複数層に積層された多芯積層部から成り、多芯積層部の各層は撚線を構成し、各層の撚線の線径寸法は内層から外層にゆくに従って漸増するように設定している。これにより、軽量化を図りながらも稠密充填が実現し、多芯積層部の高電気容量化を確保することができる。 Further, the eccentric coil winding wire is composed of a multi-core laminated portion in which stranded wires are laminated in a plurality of layers, each layer of the multi-core laminated portion constitutes a stranded wire, and the wire diameter dimension of each layer is changed from the inner layer to the outer layer. It is set to increase gradually as time goes on. Thereby, dense filling is realized while achieving weight reduction, and a high electric capacity of the multi-core laminated portion can be ensured.
また、中央部の多芯積層部の外周縁に外接触状態に設けた外側の多芯積層部を複数本撚回して配置している。撚回配置した外側の多芯積層部により、外側の多芯積層部が線長方向に滑り易くなるため、偏心コイル巻き導線が曲げ変形力等に対してしなやかとなり、可撓性および屈曲性等の物理特性が向上する。 Further, a plurality of outer multi-core laminated portions provided in an outer contact state are twisted and arranged on the outer peripheral edge of the central multi-core laminated portion. The outer multi-core laminated portion arranged in a twisted manner makes it easier for the outer multi-core laminated portion to slip in the wire length direction, so that the eccentric coil winding wire is flexible with respect to bending deformation force, etc., and is flexible and flexible. Improved physical properties.
本発明では、単位コイル線部の第1中心部とオフセットコイル線部の第2中心部とは、長手方向に垂直な方向に変位した状態に配置し、電力損失の低下を抑制するとともに、ジュール熱を効果的に放出する。また、中心部の多芯積層部の外周縁に外接触状態に設けた外側の多芯積層部を複数本撚回して配置している。撚回配置した外側の多芯積層部により、外側の多芯積層部が線長方向に滑り易くなる技術的特徴を有するため、偏心コイル巻き導線が曲げ変形力等に対してしなやかとなり、可撓性および屈曲性等が向上する。 In the present invention, the first center portion of the unit coil wire portion and the second center portion of the offset coil wire portion are arranged in a state of being displaced in a direction perpendicular to the longitudinal direction to suppress a reduction in power loss and Dissipates heat effectively. Further, a plurality of outer multi-core laminated portions provided in an outer contact state are twisted and arranged on the outer peripheral edge of the central multi-core laminated portion. The outer multi-core laminated portion arranged in a twisted manner has a technical feature that makes the outer multi-core laminated portion easily slip in the wire length direction, so that the eccentric coil winding wire is flexible with respect to bending deformation force, etc. And flexibility are improved.
図1ないし図3に基づいて本発明の実施例1を説明する。
本発明に係る撚回型電導線では、例えば、自動車に装備されたABS(アンチロック・ブレーキングシステム)やEPB(エレクトリック・パーキングブレーキ)などの電装品の駆動用のセンサー(図示せず)から制御コンピュータとしての電子制御ユニットへの信号伝送にも有用である。なかでも、EV車やPHEV車などの電気自動車のインホイールモータへの電力線として好適となる。
電源としては、例えば、薄型矩形状の電池を単体の二次電池として左右方向に沿って複数個並列させて重ね合せた電池集合体(セル一列積層体)を後述する蓄電池8として用いている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the twisted conductive wire according to the present invention, for example, from a sensor (not shown) for driving electrical components such as ABS (anti-lock braking system) and EPB (electric parking brake) equipped in an automobile. It is also useful for signal transmission to an electronic control unit as a control computer. Especially, it becomes suitable as an electric power line to the in-wheel motor of electric vehicles, such as EV car and PHEV car.
As the power source, for example, a battery assembly (cell single-layer stack) in which a plurality of thin rectangular batteries are stacked in parallel in the left-right direction as a single secondary battery is used as the
撚回型電導線1Aは、例えば図1に示すように、電気自動車におけるタイヤ1のホイール2の直流(DC)あるいは交流(AC)のインホイールモータ3に適用されている。ホイール2の内方には、サスペンション機構3Aが配置され、ダンパーから成るショックアブゾーバ4を囲繞するように圧縮コイルスプリング5が配置されている。
インホイールモータ3の入力端子T1、T2、T3、T4には、給電線Lu、Lv、Lw、Lsがそれぞれ電力線6として接続されている。電力線6は、インバータ7の出力端子u1、u2、u3、u4を順に入力端子T1、T2、T3、T4に接続している。
For example, as shown in FIG. 1, the twisted
Feed lines Lu, Lv, Lw, and Ls are connected as
バッテリーとしての蓄電池28は、システム・メインリレー9(SMR)および電力コントロールユニット10(PCU)を介してインバータ27に接続されている。電子制御ユニット11は、システム・メインリレー9および電力コントロールユニット10にそれぞれ接続されている。
A
給電線Lu、Lv、Lw、Lsとしての電力線6は、図2(a)〜(c)に示すように、巻き線形状の偏心コイル巻き導線12を一定の直線に沿った長手方向Lに沿って伸縮自在に構成するものである。
偏心コイル巻き導線12において、単一ピッチの単位コイル線部7は、第1中心部7aを有し、第1中心部7aから単位コイル線部7の径方向に延びてから所定方向回りの螺旋巻き方向J(例えば反時計方向回り)に螺旋状を成すようにループ状に曲成巻回され、その終端部をループ端部7sとしている。
As shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c), the
In the eccentric coil winding 12, the unit
また、単位コイル線部7の多数を互いに近接させた、一定で限られた接近間隔M(例えば、1mm〜3mm程度)で、長手方向L(例えば、図示左右方向)に沿って並べて配置されている。この配列(並列配置)により、配列コイル線部7Aが構成されている。配列された単位コイル線部7の隣接する第1中心部7aどおしは、長手方向Lに沿って同軸となるように設定されている。
なお、微小間隔Mとしては、後述するオフセットコイル線部8が有する線径寸法Rzの大きさの1倍〜1.5倍の範囲内の間隙であってもよい(図2(a)、(b)では、接近間隔Mと線径寸法Rzとの寸法関係を便宜上の観点から誇張して示している)。
In addition, the unit
The minute interval M may be a gap in the range of 1 to 1.5 times the wire diameter Rz of the offset
単一のオフセットコイル線部8は、単位コイル線部7の螺旋巻き方向Jと同方向の螺旋状に巻回された単一ピッチのループ状に曲成されている。このオフセットコイル線部8は、互いに近接する始端部8gおよび終端部8hを有しており、隣り合う単位コイル線部7、7の間に近接状態に配置されている。
The single offset
オフセットコイル線部8は、短尺の接続左線8eを介して始端部8gを図示左側の単位コイル線部7のループ端部7sに一体的に連結している。終端部8hは、短尺の接続右線8fを介して図示右側の単位コイル線部7の第1中心部7aに一体的に連結されている。これにより、オフセットコイル線部8は、これに隣り合う単位コイル線部7の第1中心部7a、7aどおしの間に近接配置される。
The offset
オフセットコイル線部8は、オフセットコイル線部8の径方向Rに沿って第1中心部7aとは、長手方向に垂直な方向(図示下方)にオフセット状態に変位された第2中心部8aを有する。単位コイル線部7に隣接配置されたオフセットコイル線部8の第2中心部8aどうしは、長手方向Lに沿って同軸に設定されている。
The offset
この場合、例えば、単位コイル線部7とオフセットコイル線部8とは、実質的に同径寸法であり、第2中心部8aは、第1中心部7aから単位コイル線部7ないしオフセットコイル線部8の半径寸法分Rxだけ図示下方にオフセット状態となるように変位させている。このため、オフセットコイル線部の径方向Rは、単位コイル線部7の径方向の向きに沿うように設定されている。
In this case, for example, the unit
なお、半径寸法分Rxの変位量は一例であり、当該半径寸法分Rxの大きさに限らず、仕様状態や設置状態などに応じて種々変更でき、半径寸法分Rx以下でも以上に設定してもよい。
また、実施例1の変形例として、接続左線8eおよび接続右線8fをともに省略し、始端部8gをループ端部7sに直結し、終端部8hを第1中心部7aに直結してもよい(図2(d)参照)。
この場合には、単位コイル線部7とオフセットコイル線部8とが半分同士で左右交互に隣接して密着可能な状態に配置される。すなわち、隣り合う単位コイル線部7、7のうち一方のループ端部7sと他方の第1中心部7aとが連結される。本発明では、接続左線8eおよび接続右線8fの双方が併存する構成、並びに接続左線8eおよび接続右線8fが双方とも省略された構成の両方を含む。
The amount of displacement of the radial dimension Rx is an example, and is not limited to the size of the radial dimension Rx, and can be variously changed according to the specification state and installation state. Also good.
As a modification of the first embodiment, the connection left
In this case, the unit
さて、偏心コイル巻き導線12は、図3(a)、(b)に示すように、撚線16、17、18を複数層に積層された複数の多芯積層部15を撚回して構成されている。
すなわち、偏心コイル巻き導線12においては、複数の多芯積層部15うち中心部に多芯積層部15が存するように配置し、中心部の多芯積層部15の外周縁に外接触状態に設けた外側の多芯積層部15を複数本撚回して配置している(実施例1では、6本撚回配置)。外側の多芯積層部15どおしは、周方向Csに沿って相互に外接する状態に隣接配置されている。
Now, as shown in FIGS. 3A and 3B, the eccentric
That is, in the eccentric
斯かる構成を詳述すれば、多芯積層部15の外周表面は、薄肉の被覆層13で被覆されているため、中心部の多芯積層部15および外側の多芯積層部15の相互間は、被覆層13を介して外接状態に配置されている。多芯積層部については、便宜上、中心部と外側とを区別せず同一の符号15を用いて説明する。
In detail, since the outer peripheral surface of the multi-core
被覆層13の樹脂材料は、弾性に富むポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレンおよびポリ塩化ビニールから成るビニール系ポリマー群、ならびにポリエステルおよびポリアミドから成る縮合系ポリマー群のうち選択された一つとしている。
また、外側の多芯積層部15の各々全てには、可撓性に富む樹脂製の外被層13Fxが外側の多芯積層部15の各外周表面の外縁側部を束ねて被覆している。すなわち、外被層13Fxが偏心コイル巻き導線12の外周表面に密着状態に被覆されている。
The resin material of the
Further, each of the outer multi-core
多芯積層部15の各層である外層15a、中層15b、外層15cは同芯的に配置されている。各層15a、15b、15cの撚線の線径寸法は、多芯積層部15の内層から外層にゆくに従って漸増するように設定されている。この漸増割合は、任意に設定できる他、例えば、等差級数あるいは等比級数的な関係で漸増するように設定してもよい。
The
なお、上記実施例1では、中心部の多芯積層部15と外側の多芯積層部15とは、同一の線径寸法のものを用いた。しかしながら、外側の多芯積層部15の線径寸法は、中心部の多芯積層部15の線径寸法よりも小さく設定し、外側に複数の多芯積層部15を外接状態に配置してもよい。
In the first embodiment, the central multi-core
多芯積層部15の一例として、外層15aは、径寸法(φ)が0.08mmの細線を多数束ねた内撚線16を撚線として7本設けている。
中層15bは、径寸法(φ)が0.05mmの細線を多数束ねた中撚線17を撚線として9本設けている。内層15cは、径寸法(φ)が0.03mmの細線を多数束ねた外撚線18を撚線として12本設けている。
As an example of the multi-core
The
この場合、外撚線16、中撚線17および内撚線18の各径方向は、その全てが多芯積層部15の径方向Rsに沿って直線状態に重なるように合致している。
すなわち、各層(外層15a、中層15b、内層15c)の撚線(外撚線16、中撚線17および内撚線18)は、多芯積層部15の周方向Csに沿って外接状態で、かつ径方向Rsに沿って外接状態に配置されている。
In this case, the radial directions of the outer stranded
That is, the stranded wire (outer stranded
なお、多芯積層部15においては、外層15a、中層15bおよび内層15cの同芯三層に限らず、その層数は使用状況などに応じて増減してもよい。また、外層15a、中層15bおよび内層15cの各層の外撚線16、中撚線17および内撚線18の各本数も所望に応じて増減してもよい。
In the multi-core
外撚線16は互いに同一径寸法で同一円上に配置され、中撚線17も互いに同一径寸法で同一円上に配置され、外撚線18も互いに同一径寸法で同一円上に配置され、外層15a、中層15bおよび内層15cの各層が同芯配置となっている。
多芯積層部15の中心部は、多芯積層部15の軸方向Axに沿って延出する中空の空間部Spを形成し、多芯積層部15の高屈曲性能の確保を可能としている。
The outer stranded
The central portion of the multi-core
多芯積層部15の断面積は、15〜25平方mm(好ましくは20平方mm)の範囲内であり、多芯積層部15の圧縮率は60〜80%(好ましくは70%)の範囲内に設定している。これは多芯積層部15の高電気容量化を確保するためである。
多芯積層部15を上記と同一面積に設定して、0.05mm〜0.08mmの径寸法を有する細線により構成すると、これらの細線が5万本程度必要となると目算され、実現化を阻む要因となっている。
The cross-sectional area of the multi-core
If the multi-core
〔実施例1の効果〕
実施例1では、単位コイル線部7の第1中心部7aとオフセットコイル線部8の第2中心部8とは、長手方向Lに対して互いに反対方向(図示上下)に変位させて配置している。
これにより、偏心コイル巻き導線12に電流Iを流した場合、図2(a)に示すように、単位コイル線部7の1/4コイル部7dとオフセットコイル線部8の1/4コイル部8dとは、電流Iの向きが逆向きになる。 このため、1/4コイル部7dの線長回りに生じる磁界Hmと1/4コイル部8dの線長回りに生じる磁界Hnとは磁束方向が互いに逆向きとなる。
[Effect of Example 1]
In the first embodiment, the first
Thereby, when the electric current I is sent through the eccentric
この場合、単位コイル線部7とオフセットコイル線部8とのうち、電流Iの流れが互いに逆方向となる線部分(1/4コイル部7d、8d)の領域が少ない。これに加えて、当該線部分7d、8dが隣接している場合と異なり、長手方向Lから上下に分かれるように大きく離間する。すなわち、磁束方向が互いに逆向きとなる磁界Hm、Hnの相互に作用する影響力が低減する。
このため、これらの線部7、8が同芯で密接状態に同軸配置されたものと異なり、上述の線部分7d、8dに逆方向に生じる磁界Hm、Hnの電磁誘導作用の影響を少なくして電力損失の低下を抑制することができる。
In this case, of the unit
For this reason, unlike those in which these
また、単位コイル線部7とオフセットコイル線部8とを長手方向に垂直な方向に変位させた配置に伴い、単位コイル線部7の頂部7xとオフセットコイル線部8の頂部8xとが互いに逆方向(図示上下)に突出して外部に晒される状態となる(図2(b)、(c)参照)。
Further, with the arrangement in which the unit
この結果、偏心コイル巻き導線12に発生するジュール熱は、上述の頂部7x、8xを介して外部に効果的に放出される。
すなわち、これら頂部7x、8xが放熱フィンとしても働き、長期使用に伴なっても、偏心コイル巻き導線12内に熱が籠もらず、偏心コイル巻き導線12が過剰な昇温状態になることがない。
とりわけ、単位コイル線部7とオフセットコイル線部8とが相互に近接ないし接し合って密巻き状態になっている場合に、籠もった熱を逃がす頂部7x、8xの働きが有用となる。
As a result, Joule heat generated in the eccentric coil winding 12 is effectively released to the outside through the
That is, these
In particular, when the unit
とりわけ、インホイールモータ3の回転速度を電流で制御すべく、当該モータ3に、とりわけ直流の高電流や高電圧が偏心コイル巻き導線12に適用されることがある。
この場合、ジュール熱は電流や電圧の二乗に比例するため、偏心コイル巻き導線12に発生するジュール熱は、電流や電圧が大きくなるにつれて急増する関係にある。このため、効果的な放熱作用により偏心コイル巻き導線12を過剰昇温から保護することが極めて重要になる。
In particular, in order to control the rotational speed of the in-
In this case, since the Joule heat is proportional to the square of the current or voltage, the Joule heat generated in the eccentric
また、偏心コイル巻き導線12は、撚線(外撚線16、中撚線17、内撚線18)が複数層に積層された多芯積層部15から成り、多芯積層部15の各層15a、15b、15cは撚線を構成し、各層15a、15b、15cの撚線の線径寸法は内層から外層にゆくに従って漸増するように設定している。このため、撚線の細径化による軽量化を図りながらも各層15a、15b、15cの稠密充填が実現し、多芯積層部15の高電気容量化を確保することができる。
The eccentric
また、中心部の多芯積層部15の外周縁に外接触状態に設けた外側の多芯積層部15を複数本撚回して配置している。撚回配置した外側の多芯積層部15により、外側の多芯積層部15が線長方向に滑り易くなるため、偏心コイル巻き導線12が曲げ変形力等に対してしなやかとなり、可撓性および屈曲性等の物理特性が向上する。
In addition, a plurality of outer multi-core
図4は本発明の実施例2を示す。この実施例2が実施例1と異なるところは、多芯積層部15の空間部Spに、絶縁チューブとしてのゴムチューブ20に封入された通信線21を軸方向Axに沿って配置したことである。これにより、通信機能が追加されて多芯積層部15の多用途ないしは多機能化を実現することができる。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that a
図5は本発明の実施例3を示す。この実施例3が実施例1と異なるところは、偏心コイル巻き導線12において、外層15aの外撚線16の本数を中層15bにおける中撚線17の本数および内層15cにおける内撚線18の本数と同数にしたことである(図5(a)、(b)参照)。
中層15bの中撚線17は、外層15aの外撚線16および内層15cの内撚線18と周方向Csに沿って相互に外接する状態に配置されている。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. Example 3 differs from Example 1 in that the number of outer stranded
The middle stranded
すなわち、各層(外層15a、中層15b、内層15c)の撚線(外撚線16、中撚線17、内撚線18)は周方向Csに沿って外接状態に配置され、各層の撚線の配置本数は本数に差のない同一数である。
このため、中撚線17、外撚線16および内撚線18の各径方向の全てが、多芯積層部15の径方向Rsに沿って必ずしも一致するわけではない。
That is, the stranded wire (outer stranded
For this reason, all of the radial directions of the intermediate stranded
実施例3では、多芯積層部15に対する外層15a、中層15bおよび内層15cの充填率が格段に向上して優れた高電気容量化を実現することができる。この際、多芯積層部15の空間部Spには、実施例2と同様にゴムチューブ20に封入された通信線21を配しているが、通信線21は省略し、空間部Spはスペースとして明けたままでもよい。
In Example 3, the filling rate of the
図6は本発明の実施例4を示す。この実施例4が実施例1と異なるところは、偏心コイル巻き導線12において、外撚線16、中撚線17および内撚線18の相互間に生じた空洞部に伝導線を配置したことである(図6(a)、(b)参照)。
すなわち、内撚線18と中撚線17との相互間には、第1伝導線K1を外接状態に配置し、中撚線17と外撚線16との相互間には、第2伝導線K2を外接状態に配置し、被覆層13と外撚線16との相互間には、第3伝導線K3を外接状態に配置している。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. The difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that, in the eccentric
That is, the first conductive wire K1 is arranged in a circumscribed state between the inner stranded
この場合、多芯積層部15の中空部Spには、実施例2と同様に、ゴムチューブ20内に封入した通信線21を配置している。
実施例4では、外撚線16、中撚線17および内撚線18に加えて第1伝導線〜第3伝導線(K1〜K3)を高密度に稠密充填することが可能となる。
In this case, the
In Example 4, in addition to the outer stranded
図7は本発明の実施例5を示す。この実施例5が実施例1と異なるところは、電磁波シールド50が外被層13Fxの外周表面(外表面)を覆うように被覆する状態に設けられていることである。
電磁波シールド層50は、例えば直径が0.25〜1.50mm程度である複数の金属細線50a、50bから可撓性の編組として筒状に構成され、あるいは金属細線50a、50bを網状(メッシュ状)に編み合わすことで筒状に構成されている。
FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the
The electromagnetic
この電磁波シールド層50は、特に細径で長尺となる場合、管状となってもよく、要は外被層13Fxに被せることができる中空構造であればよい。
また、電磁波シールド層50は単一層に限らず、二層または三層など複数層に重ね合わされた重層構造であってもよい。
実施例5の電磁波シールド層50は、上述の実施例2〜4のそれぞれにおいても適用可能である。
The electromagnetic
The electromagnetic
The electromagnetic
電磁波シールド層50を構成する金属細線50a、50bには、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などを導電性材料として用いることができる。
外被層13Fxに対する電磁波シールド層50の装着にあたっては、被覆コイル層13を螺旋コイル状に曲成する加工前の直線状態で装着してもよい。
For the metal
When the electromagnetic
実施例5では、偏心コイル巻き導線12を高周波を伝送する通信線として用いることがある。この場合、電磁波シールド層50により、多芯積層部15内への電磁波ノイズ(例えばRFI、EMIなど)を遮蔽し、撚線(外撚線16、中撚線17、内撚線18)などに対する電気信号の妨害を阻止することができる。
In the fifth embodiment, the eccentric coil winding 12 may be used as a communication line that transmits a high frequency. In this case, the electromagnetic
また、偏心コイル巻き導線12を通信線として用いた場合、偏心コイル巻き導線12に渦電流に起因して生ずるジュール熱も頂部7x、8xから有効に放散することができて有用である。 In addition, when the eccentric coil winding 12 is used as a communication line, Joule heat generated in the eccentric coil winding 12 due to eddy current can be effectively dissipated from the tops 7x and 8x.
なお、電磁波シールド層50は、外被層13Fxの外周表面以外にも設けられる。例えば、電磁波シールド層50は、外側の多芯積層部15の各外周表面の外縁側部(偏心コイル巻き導線12の外周表面)を覆うように装着して設け、電磁波シールド層50が外被層13Fxと外側の多芯積層部15との間に存するように配置してもよい(後述する実施例6、7参照)。
In addition, the electromagnetic
偏心コイル巻き導線12の全長寸法が大きくなる場合、電磁波シールド層50を長手方向に複数区間にわたって分割して複数の分割シールド層部を形成し、これら複数の分割シールド層部をそれぞれ個別に偏心コイル巻き導線12の外被層13Fxに被せて装着してもよい。
図7では、巻き線形状の偏心コイル巻き導線12を曲成巻回加工前の直線状態で示している。後述する実施例6、7の図8および図9においても同様である。
When the overall length of the eccentric coil winding 12 is increased, the electromagnetic
In FIG. 7, the winding-shaped eccentric
図8は本発明の実施例6を示す。実施例6が実施例5と異なるところは、外被層13Fxの外周表面に絶縁性の保護層51を筒状の被覆層として装着するとともに、電磁波シールド層50を偏心コイル巻き導線12と外被層13Fxとの間に密着状態に配置したことである。
すなわち、電磁波シールド層50は、外側の多芯積層部15における各多芯積層部15の被覆層13の外側周縁部を被覆するように設けられている。
FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention. Example 6 is different from Example 5 in that an insulating
That is, the electromagnetic
保護層51は、例えば、円錐筒状の成型ダイスを用いてポリエチレンテレフタレート(PET)やポリプロピレン系樹脂等の可撓性の絶縁性合成樹脂から薄肉に形成した構造体であってもよい。
電磁波シールド層50に対する保護層51の装着操作時、偏心コイル巻き導線12をコイル状に曲成する前の直線状態で合成樹脂の押し出成形などにより装着してもよい。
The
When the
なお、保護層51は、長尺帯状のテープ包装材として構成し、外被層13Fxの外周表面に螺旋状に巻き付けて螺旋筒体として装着してもよい。
The
また、保護層51は、絶縁性合成樹脂の材料に代わって、ポリアニリン系樹脂などの導電性ポリマーから成る構造体として設けてもよい。これにより、保護層51が電磁波シールド層50と協働して遮蔽機能を相乗的に向上させ得る。外被層13Fxの材料も保護層51と同様に導電性ポリマーに変更して構成してもよい。
実施例6の電磁波シールド層50および保護層51は、上述の実施例2〜4のそれぞれにおいても適用可能である。
The
The electromagnetic
図9は本発明の実施例7を示す。この実施例7が実施例6と異なるところは、外被層13Fxと保護層51との間に、電磁波シールド層50とは別の電磁波シールド層53を密着状態に配置したことである。
すなわち、金属線53a、53bをメッシュ状に編み合せて成る別の電磁波シールド層53を設けて、この電磁波シールド層53が外被層13Fxの外周表面に密着して被覆された状態に設けられている。
この場合、構造的に述べれば、保護層51は、電磁波シールド層53の外周表面に被覆された状態に設けられていると言える。
FIG. 9 shows a seventh embodiment of the present invention. The difference between the seventh embodiment and the sixth embodiment is that an electromagnetic
That is, another electromagnetic
In this case, if it says structurally, it can be said that the
実施例7では、電磁波シールド層50、53を複数個所に設けているので、シールド作用が強化され、多芯積層部15内への電磁波ノイズ(例えばRFI、EMIなど)を遮蔽する効果を増倍することができる。
実施例7の電磁波シールド層50、53および保護層51は、上述の実施例2〜4のそれぞれにおいても適用可能である。
In Example 7, since the electromagnetic wave shielding layers 50 and 53 are provided at a plurality of locations, the shielding action is strengthened, and the effect of shielding electromagnetic wave noise (for example, RFI, EMI, etc.) into the multi-core
The electromagnetic wave shielding layers 50 and 53 and the
〔変形例〕
(a)なお、単位コイル線部7およびオフセットコイル線部8、すなわち偏心コイル巻き導線12に多芯積層部15を適用しない場合も考えられる。
[Modification]
(A) In addition, the case where the multi-core
(b)このように、多芯積層部15を適用しない場合、偏心コイル巻き導線12の素線としては、銅あるは銅合金などの同一径で平等断面の金属線であり、この金属線の表面に錫、ニッケル、銀、アルミニウムあるいは各種の合金をメッキしたものを用いることができる。これらの金属線に代わって、例えば、ポリアセチレンやポリチオフェン等の導電性の合成樹脂線を用いてもよい。
(B) As described above, when the multi-core
(c)撚回型電導線としては、インホイールモータ3に限らず、コンピュータを内蔵した電子制御ユニット(ECU)と各種の車載センサーとの接続は勿論、ドライブモニター、車載ナビィゲーション装置、データ処理部、セキュリティ機器などの電子回路への接続、あるいは車体周りの構成部品やワイヤハーネスで接続可能な電装部品一般に適用してもよい。
(C) The twisted type conductive wire is not limited to the in-
(d)被覆層13の樹脂材料としては、ポリウレタン樹脂や塩素化ポリオレフィンに代わって、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン・メチレンゴム)でもよく、あるいはポリアミド(PA)、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)あるいはシンジオタクチックポリスチレン(SPS)などのエンジニアリングプラスチック材料を用いてもよい。また、絶縁塗料層としても、上記プラスチック材料から所望のものを選択してもよい。
(D) The resin material of the
本発明に係る撚回型電導線では、偏心コイル巻き導線におけるオフセットコイル線部と単位コイル線部から成る偏心コイル巻き導線に優れた放熱性、可撓性および屈曲性を付与している。これらの有用性に着目した関連事業からの需要が喚起され、関連部品の流通を介して機械産業に貢献することができる。 In the twisted type conductive wire according to the present invention, excellent heat dissipation, flexibility, and flexibility are imparted to the eccentric coil winding composed of the offset coil wire portion and the unit coil wire portion in the eccentric coil winding wire. Demand from related businesses focusing on these usefulness is aroused and can contribute to the machine industry through the distribution of related parts.
1A 撚回型電導線
3 インホイールモータ
6 電力線
7 単位コイル線部
7a 第1中心部
7x 単位コイル線部の頂部
8 オフセットコイル線部
8a 第2中心部
8x オフセットコイル線部の頂部
7A 配列コイル線部
12 偏心コイル巻き導線
13 被覆層
13Fx 外被層
15 多芯積層部
15a 外層
15b 中層
15c 内層
16 外撚線
17 中撚線
18 内撚線
50 電磁波シールド層
51 保護層
Ax 多芯積層部の軸方向
J 螺旋巻き方向
L 長手方向
M 接近間隔
R オフセットコイル線部の径方向
Rs 多芯積層部の径方向
Rx 半径寸法分
Rz オフセットコイル線部の線径寸法
Sp 空間部
DESCRIPTION OF
Claims (23)
前記単位コイル線部(7)の多数を互いに近接させた一定の接近間隔(M)で、一定の直線に沿った長手方向(L)に並べて配置することで構成された配列コイル線部(7A)と、
前記長手方向(L)に沿って隣り合う前記単位コイル線部(7、7)のうち一方の前記ループ端部(7s)と他方の前記第1中心部(7a)とを連結し、前記長手方向(L)に垂直な方向に沿ってオフセット状態に変位されて配置され、かつ前記単位コイル線部(7)の前記螺旋巻き方向(J)と同一方向の螺旋状を成して第2中心部(8a)を有する単一のオフセットコイル線部(8)とを具備して、前記長手方向(L)に伸縮自在となるように構成された偏心コイル巻き導線(12)を備え、
前記偏心コイル巻き導線(12)は、撚線(16、17、18)を複数層に積層された複数の多芯積層部(15)を有し、
前記複数の多芯積層部(15)うち中心部に存するように配置した前記多芯積層部(15)の外周縁に外接触状態に設けた外側の前記多芯積層部(15)を複数本撚回して配置して構成され、
前記多芯積層部(15)の各層(外層15a、中層15b、内層15c)は同芯的に配置されており、前記各層(15a、15b、15c)の前記撚線の線径寸法が前記多芯積層部(15)の内層から外層にゆくに従って漸増するように設定したことを特徴とする撚回型電導線。 A first center portion (7a), which is bent in a loop shape so as to form a spiral shape in a spiral winding direction (J) around the predetermined direction from the first center portion (7a); A single-pitch unit coil wire portion (7) as a portion (7s);
An array coil wire portion (7A) configured by arranging a large number of the unit coil wire portions (7) side by side in a longitudinal direction (L) along a certain straight line at a constant approach interval (M) that is close to each other. )When,
Of the unit coil wire portions (7, 7) adjacent along the longitudinal direction (L), one loop end portion (7s) and the other first central portion (7a) are connected to each other, and the longitudinal The second center is disposed in an offset state along a direction perpendicular to the direction (L) and has a spiral shape in the same direction as the spiral winding direction (J) of the unit coil wire portion (7). A single offset coil wire portion (8) having a portion (8a) and an eccentric coil winding wire (12) configured to be stretchable in the longitudinal direction (L),
The eccentric coil winding (12) has a plurality of multi-core laminated portions (15) in which stranded wires (16, 17, 18) are laminated in a plurality of layers,
A plurality of the outer multi-core laminated portions (15) provided in an outer contact state on the outer peripheral edge of the multi-core laminated portion (15) arranged so as to exist in the central portion of the plurality of multi-core laminated portions (15). It is configured by twisting and arranging,
The layers (outer layer 15a, middle layer 15b, inner layer 15c) of the multi-core laminated portion (15) are arranged concentrically, and the diameter of the stranded wire of each of the layers (15a, 15b, 15c) A twisted conductive wire, characterized in that it is set to gradually increase from the inner layer to the outer layer of the core laminated portion (15).
前記各層(外層15a、中層15b、内層15c)の前記撚線は、前記多芯積層部(15)の周方向(Cs)に沿って外接状態に配置され、前記各層の前記撚線の各径方向は、前記多芯積層部(15)の径方向(Rs)に沿って直線状態に重なるように合致していることを特徴とする請求項1に記載の撚回型電導線。 A jacket layer (13Fx) is coated on the outer peripheral side of the eccentric coil conductor (12), and a cylindrical electromagnetic shielding layer (50) composed of a single layer or a plurality of layers is formed on the jacket layer (13Fx) and the Between the eccentric coil winding (12) and
The twisted wires of the layers (outer layer 15a, middle layer 15b, inner layer 15c) are arranged in a circumscribed state along the circumferential direction (Cs) of the multi-core laminated portion (15), and the diameters of the twisted wires of the respective layers. 2. The twisted conductive wire according to claim 1, wherein the direction is matched so as to overlap in a linear state along a radial direction (Rs) of the multi-core laminated portion (15).
前記各層(外層15a、中層15b、内層15c)の前記撚線は、前記多芯積層部(15)の周方向(Cs)に沿って外接状態に配置され、前記各層の前記撚線の各径方向は、前記多芯積層部(15)の径方向(Rs)に沿って直線状態に重なるように合致していることを特徴とする請求項15に記載の撚回型電導線。 An electromagnetic wave shielding layer (53) different from the electromagnetic wave shielding layer (50) is disposed on the outer peripheral surface of the jacket layer (13Fx),
The twisted wires of the layers (outer layer 15a, middle layer 15b, inner layer 15c) are arranged in a circumscribed state along the circumferential direction (Cs) of the multi-core laminated portion (15), and the diameters of the twisted wires of the respective layers. 16. The twisted conductive wire according to claim 15, wherein the direction is matched so as to be overlapped in a linear state along the radial direction (Rs) of the multi-core laminated portion (15).
前記各層(外層15a、中層15b、内層15c)の前記撚線は周方向(Cs)に沿って外接状態に配置され、前記各層(15a、15b、15c)の前記撚線の配置本数は、その本数に差のない同一本数に設定したことを特徴とする請求項1に記載の撚回型電導線。 A jacket layer (13Fx) is coated on the outer peripheral side of the eccentric coil conductor (12), and a cylindrical electromagnetic shielding layer (50) composed of a single layer or a plurality of layers is formed on the jacket layer (13Fx) and the Between the eccentric coil winding (12) and
The twisted wires of the respective layers (outer layer 15a, middle layer 15b, inner layer 15c) are arranged in a circumscribed state along the circumferential direction (Cs), and the number of arranged twisted wires of the respective layers (15a, 15b, 15c) is The twisted conductive wire according to claim 1, wherein the same number is set so that there is no difference in number.
前記各層(外層15a、中層15b、内層15c)の前記撚線は周方向(Cs)に沿って外接状態に配置され、前記各層(15a、15b、15c)の前記撚線の配置本数は、その本数に差のない同一本数に設定したことを特徴とする請求項18に記載の撚回型電導線。 An electromagnetic wave shielding layer (53) different from the electromagnetic wave shielding layer (50) is disposed on the outer peripheral surface of the jacket layer (13Fx),
The twisted wires of the respective layers (outer layer 15a, middle layer 15b, inner layer 15c) are arranged in a circumscribed state along the circumferential direction (Cs), and the number of arranged twisted wires of the respective layers (15a, 15b, 15c) is 19. The twisted conductive wire according to claim 18, wherein the same number is set so that there is no difference in number.
前記多芯積層部(15)の中心部は、前記多芯積層部(15)の軸方向(Ax)に沿って延出する中空の空間部(Sp)を形成し、前記空間部(Sp)には、絶縁チューブ(20)に封入された通信線(21)が前記軸方向(Ax)に沿って配置されたことを特徴とする請求項1に記載の撚回型電導線。 A jacket layer (13Fx) is coated on the outer peripheral side of the eccentric coil conductor (12), and a cylindrical electromagnetic shielding layer (50) composed of a single layer or a plurality of layers is formed on the jacket layer (13Fx) and the Between the eccentric coil winding (12) and
The central portion of the multi-core laminate portion (15) forms a hollow space portion (Sp) extending along the axial direction (Ax) of the multi-core laminate portion (15), and the space portion (Sp) The twisted conductive wire according to claim 1, wherein a communication line (21) enclosed in an insulating tube (20) is arranged along the axial direction (Ax).
前記多芯積層部(15)の中心部は、前記多芯積層部(15)の軸方向(Ax)に沿って延出する中空の空間部(Sp)を形成し、前記空間部(Sp)には、絶縁チューブ(20)に封入された通信線(21)が前記軸方向(Ax)に沿って配置されたことを特徴とする請求項21に記載の撚回型電導線。 An electromagnetic wave shielding layer (53) different from the electromagnetic wave shielding layer (50) is disposed on the outer peripheral surface of the jacket layer (13Fx)
The central portion of the multi-core laminate portion (15) forms a hollow space portion (Sp) extending along the axial direction (Ax) of the multi-core laminate portion (15), and the space portion (Sp) The twisted type conductive wire according to claim 21, wherein a communication line (21) enclosed in an insulating tube (20) is arranged along the axial direction (Ax).
A protective layer (51) made of an insulating synthetic resin is provided in a state where the outer peripheral surface of the electromagnetic wave shield layer (53) is covered, and the electromagnetic wave shield layer (53) is formed of the outer cover layer (13Fx) and the protective layer. It arrange | positions between (51), The twist type | mold conductive wire of Claim 22 characterized by the above-mentioned.
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